Claims (2)
Изобретение относитс к пневмоавтоматике и может быть использовано в пневмоавтоматических системах дл понижени давлени газа в различных отрасл х промьшшенности и транспорта . Известен редуктор давлени газа, в корпусе которого с входной и выход ной полост ми и седлом между ними размещен дросселирующий клапан, взаимодействующий с чувствительным элементом , нагруженным упругим элементом С 11. Эти редукторы вл ютс адноступен чатыми регул торами и характеризуютс невысокой точностью при большом расходе. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс регул тор потока, в корпусе которого с неподвижным седлом размещен подпружиненный дросселирующий клапан, св занный толкателем с регулируемым пружинным упругим элементом. В качес ве упругого элемента использована цилиндрическа вита пружина сжати , упруга характеристика которой линейна , коэффициент жесткости (жесткость) посто нен и не зависит от деформации С 2. Недостатком этого устройства вл етс невысока точность понижени дaв.Ieни газа при большой производительности (расхода), или низка производительность при удовлетворительной точности регулировани , так как при увеличении производительности регул тора (при большей высоте подъема клапана над седлом) увеличиваетс погрешность регулировани (точность понижаетс ). Обеспечение погрешности в допустимых пределах не позвол ет повысить расход через регул тор. Цель изобретени - повышение точности редуктора давлени газа. Поставленна цель достигаетс тем, что регул тор давлени газа, содержащий корпус с входной и выходной полост ми , в котором установлен основной клапан, св занный толкателем с чувствительным элементом, и пружина задани с регулировочным винтом, содержит дополнительный клапан, св занный с чувствительным элементом через толкатель, длина которого меньше длины толкател основного клапана. Такое выполнение толкател обеспечивает дополнительному клапану меньшее открытие, чем подъем над седлом основного клапана. Исполнение регул тора давлени в таком варианте И при работе его на большом расходе открыты оба клапана, редуцирование :газа происходит через оба клапана. Это обусловливает обеспечение большего расхода при меньшем перемещении чувствительного элемента (при меньшем подъеме основного клапана над седлом ) . Производительность и точность работы регул тора повышаетс . Вариант предлагаемого регул тора давлени газа предполагает нагружение чувствительного элемента фасонной пружиной. При этом чувствительность редуктора при работе с большим расходом поБьш1аетс , фасонна пружина имеет жесткую возрастающую нелинейную характеристику (ее жесткость по мере увеличени сжати увеличиваетс ). При работе редуктора с большим расходом пружина расслабл етс (ее сжатие уменьшаетс ), жесткость ее уменьшаетс , так как при сжатии пружины ее еди нична деформаци достигаетс при меньшем увеличении силы давлени (при меньшем изменении давлени на выходе редуктора). На чертеже изображен предлагаемый регул тор давлени газа, продольный разрез. Регул тор давлени газа состоит из корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 полост ми и седлом 4. В корпусе размещен основной клапан 5 с пружиной 6 и толкателем 7, взаимодействующим с чувствительным элементом 8, нагруженным пружиной задани 9 посредством регулировочного винта 10 и опорной та рели 11. Чувствительный элемент може быть поршневым, мембранным или сильфонным . Пружина задани выполнена фасонной (конической, параболоидной ил телескопического вида). В корпусе вы полнено дополнительное седло 12 и ра мещен по крайней мере один дополни тельный клапан 13 с пружиной 14 и то кателем 15, взаимодействующим с чувствительным элементом 8, длина которого меньше длины толкател 7 основного клапана, обеспечивающий дополнительному клапану меньшее открытие, чем подъем над седлом основного дросселирующего клапана. Последнее обеспечиваетс выполнением дополнительного седла в корпусе ниже основного седла. Дополнительных дросселирующих клапанов могут быть один и более, но они имеют различный ход, не превышающий хода основного дросселирующего клапана . Корпус закрыт стаканом 16. Регул тор давлени газа работает следующим образом. В ИСХОДНОМсосто нии регул тор настроен на определенное ,выходное давление , его пружина 9 сжата винтом 10 через тарель 11. Чувствительный элемент 8 максимально опущен, клапаны 5 и 1.3 толкател ми 7 и 15 отжаты от седел 4 и 12 и образуют максимальные дросселирующие щели. Открытие клапана 13 меньше подъема над седлом 4 основного клапана 5. Газ высокого давлени подводитс к клапанам 5 и 13 через входной клапан 2. В щел х между клапанами и седлами 4 и 12 газ дросселируетс , ei-o давление понижаетс . Газ с пониженным давлением поступает на выход регул тора (в полость выходного каналд З). Давление в выходной полости повышаетс , сила его воздействи на чувствительный элемент 8 увеличиваетс . Последний поднимаетс , сжима пружину 9. По мере повышени давлени в выходной Полости регул тора и по мере ,подъема поршн 8 сначала садитс на седло 12 дополнительный клапан 13. Если выход из регул тора закрыт, то при давлении в выходной полости, называемом давлением настройки в статике , чувствительный элемент 8 поднимаетс настолько, что основной клапан 5 с дет на свое седло 4. Входна полость разобщена от выходной полости регул тора. . При отборе газа в объем за регул тором давление в выходной полости и сила его воздействи на поршень 8 снижаетс . Это приводит к открытию клапана 5 и дросселированию газа в образовавшейс щели между основным клапаном и седлом. Давление на выходе регул тора повьш1аетс ., и при некотором его значении между силами, действующими 58 на подвижную систему регул тора, уст навливаетс динамическое равновесие, соответствующее определенному расход газа. Если расход газа измен етс , то новое равновесие наступает при другой величине дросселирующей щели. При большом расходе через регул тор давление на выходе понижаетс настолько, что поршень, опустившись, открывает и дополнительный клапан 13 проходное сечение увеличиваетс , приток газа на выход увеличиваетс в большей степени,компенсиру увеличенный отбор. Более высокий расход (по сравнению с известным устройством) обеспечиваетс при меньшем перемещени чувствительного элемента, т.е. при большей точности работы, так как абсо лютна погрешность пропорциональна ходу чувствительного элемента (на большом расходе работают оба клапана, эквивалентный ход клапана при этом увеличиваетс ). Однако ход достигнут при меньшем изменении выходного давле ни (при меньшем перемещении поршн 8) . Выполнение рабочей пружины фасонной обусловливает снижение жесткости ее при большом расходе, так как пружина разжимаетс (поршень 8 опускаетс ). В этом случае чувствительный эле мент реагирует на меньшее изменение выходного давлени , что соответствует повьш1ению чувствительности редуктора при работе с большей производительностью . Предлагаемый регул тор давлени га за обеспечивает заметное повышение точности и производительности, имеет более высокую чувствительность. Характеристики обеспечивают ему более широкую область применени . Большой расход позвол ет регул тору заменить многие агрегатные редукторы, что обеспечивает более высокую надежность работы, значительно уменьшает вес и габариты. Предлагаемый редуктор по сравнению с известным позвол ет отдельно или повысить точность его работы, или обеспечить более высокую производительность . Формула изобретени Регул тор давлени газа, содержащий корпус с входной и выходной полост ми , в котором установлен основной клапан, св занный толкателем с чувствительным элементом, и пружина задани с регулировочным винтом, отличающийс тем, что, с целью повьш1ени точности регул тора, он содержит дополнительный клапан,св занный с чувствительным элементом через толкатель, длина которого меньше длины толкател основного клапана. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Аграновский М.М. и др. Силовые пневмоавтоматические системы. М., Машиностроение, 1965, с. 34, рис.21. This invention relates to pneumatic automation and can be used in pneumatic automation systems for reducing gas pressure in various industrial and transport zones. A gas pressure reducer is known in which case a throttling valve is placed in the casing with an inlet and outlet cavities and a saddle between them, which interacts with a sensitive element loaded with an elastic element C 11. These reducers are ad-hardened regulators and are characterized by low accuracy at high flow rates. The closest in technical essence to the present invention is a flow regulator, in the case of which a fixed-seat saddle is fitted with a spring-loaded throttling valve connected by a pusher with an adjustable spring elastic element. As a resilient element, a cylindrical Vita compression spring is used, the elastic characteristic of which is linear, the stiffness coefficient (rigidity) is constant and does not depend on C 2 deformation. The disadvantage of this device is the low reduction accuracy of the pressure of Ii gas with high productivity (flow), or low productivity with satisfactory adjustment accuracy, as with increasing controller performance (with a higher valve lift above the saddle), the control error increases (Accuracy decreases). Ensuring the error within acceptable limits does not allow to increase the flow through the controller. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the gas pressure reducer. This goal is achieved by the fact that a gas pressure regulator, comprising a housing with inlet and outlet cavities, in which a main valve is installed, connected by a pusher to a sensitive element, and a reference spring with an adjusting screw, contains an additional valve connected to the sensitive element through pusher whose length is less than the length of the main valve pusher. This embodiment of the pusher provides an additional valve less opening than raising above the main valve seat. The design of the pressure regulator in this version. And when it is operated at high flow, both valves are open, reduction: gas occurs through both valves. This leads to greater flow with less movement of the sensing element (with a smaller rise of the main valve above the saddle). The performance and accuracy of the controller increases. A variant of the proposed gas pressure regulator involves loading the sensitive element with a shaped spring. At the same time, the sensitivity of the reducer during high flow operation is higher, the shaped spring has a rigid increasing nonlinear characteristic (its rigidity increases with increasing compression). When the gearbox operates with a high flow rate, the spring relaxes (its compression decreases), its rigidity decreases, because when the spring is compressed, its single deformation is achieved with a smaller increase in pressure force (with a smaller change in pressure at the gearbox output). The drawing shows the proposed gas pressure regulator, a longitudinal section. The gas pressure regulator consists of a housing 1 with an inlet 2 and an outlet 3 cavities and a saddle 4. In the housing there is a main valve 5 with a spring 6 and a pusher 7 interacting with a sensing element 8 loaded with a spring of task 9 by means of an adjusting screw 10 and a supporting one Rel. 11. Sensitive element can be piston, membrane or bellows. The spring of the task is shaped (conical, paraboloidal or telescopic type). The body has an additional seat 12 and at least one additional valve 13 with a spring 14 and then a cathele 15, which interacts with a sensitive element 8, the length of which is less than the length of the main valve pusher 7, providing an additional valve less opening than above the seat of the main throttling valve. The latter is provided by performing an additional seat in the body below the main seat. Additional throttling valves may be one or more, but they have a different stroke, not exceeding the stroke of the main throttling valve. The housing is closed with a cup 16. The gas pressure regulator operates as follows. In the INITIAL state, the regulator is set to a certain output pressure, its spring 9 is compressed by screw 10 through the plate 11. Sensitive element 8 is maximally lowered, valves 5 and 1.3 by the pushers 7 and 15 are pressed out from the saddles 4 and 12 and form maximum throttling slots. The opening of the valve 13 is less than the lift above the seat 4 of the main valve 5. The high pressure gas is supplied to the valves 5 and 13 through the inlet valve 2. In the slits between the valves and the seats 4 and 12, the gas is throttled and the ei-o pressure decreases. Gas with reduced pressure enters the regulator output (into the cavity of the outlet channel 3). The pressure in the exit cavity increases, the force of its action on the sensing element 8 increases. The latter rises, compressing the spring 9. As the pressure increases in the output cavity of the regulator and as the piston 8 rises, an additional valve 13 sits on the saddle 12. If the outlet from the regulator is closed, then at the pressure in the output cavity, called the setting pressure in statically, the sensing element 8 rises to such an extent that the main valve is 5 seconds to its saddle 4. The input cavity is separated from the output cavity of the regulator. . When gas is withdrawn into the volume beyond the regulator, the pressure in the exit cavity and its force on the piston 8 decrease. This leads to the opening of the valve 5 and the throttling of the gas in the resulting gap between the main valve and the seat. The pressure at the outlet of the regulator increases, and at a certain value between the forces acting 58 on the moving system of the regulator, dynamic equilibrium is established, corresponding to a certain gas flow rate. If the gas flow rate changes, then a new equilibrium occurs at a different value of the throttling gap. With a large flow through the regulator, the outlet pressure decreases so much that when the piston is lowered, it opens and the additional valve 13 increases in flow area, the gas inflow to the output increases to a greater extent, to compensate for increased withdrawal. A higher flow rate (as compared with the known device) is provided with less movement of the sensitive element, i.e. with greater accuracy of operation, since the absolute error is proportional to the motion of the sensing element (both valves operate at a high flow rate, the equivalent valve stroke increases at the same time). However, the stroke was achieved with a smaller change in the output pressure (with a smaller displacement of the piston 8). The execution of the shaped working spring causes a decrease in its stiffness with a high flow rate, since the spring is opened (the piston 8 is lowered). In this case, the sensitive element responds to a smaller change in the output pressure, which corresponds to an increase in the sensitivity of the reducer when working with higher performance. The proposed pressure regulator ga per provides a noticeable increase in accuracy and productivity, has a higher sensitivity. Characteristics provide a wider range of applications. The high consumption allows the controller to replace many aggregate gearboxes, which ensures higher reliability of operation, significantly reduces weight and size. The proposed reducer, in comparison with the known one, allows separately either to increase the accuracy of its operation, or to provide higher performance. Invention A gas pressure regulator, comprising a housing with an inlet and an outlet cavity, in which a main valve connected to a pusher with a sensitive element is installed, and a reference spring with an adjusting screw, characterized in that, in order to improve the accuracy of the regulator, it contains an additional valve connected to the sensing element through a pusher whose length is less than the length of the main valve pusher. Sources of information taken into account in the examination 1. M. Agranovsky. and others. Power pneumatic systems. M., Mechanical Engineering, 1965, p. 34, Fig. 21.
2.Авторское свидетельство СССР № 374472, кл. F 16 К 25/00, 1970 (про тотип).2. USSR author's certificate number 374472, cl. F 16 K 25/00, 1970 (about the type).
Ю -IfYu-if